En los últimos años, se ha hecho más que evidente que el cable de fibra óptica reemplazará definitivamente a los cables de cobre como el medio adecuado de transmisión de señales de comunicación. Se usa en tramos de largas distancias, así como es la plataforma de la red dorsal de muchos sistemas de telecomunicaciones. Las redes de fibra óptica incluyen servicios de televisión por cable, campus universitarios, edificios de oficinas, plantas industriales y empresas de servicios eléctricos.
Un sistema de fibra óptica es similar al sistema de cable de cobre. La diferencia es que la fibra óptica utiliza impulsos de luz para transmitir información en lugar de usar pulsos eléctricos para transmitir información como lo hacen las líneas de cobre.
Estructura básica de un sistema Óptico
En un extremo del sistema se tiene un transmisor. Este es el lugar de origen de la información que llega a las líneas de fibra óptica. El transmisor acepta la información y codifica el pulso eléctrico. A continuación, lo procesa y traduce esa información en su forma equivalente de pulsos de luz codificados. Un diodo emisor de luz (LED) o un diodo láser de inyección (ILD) se puede usar para generar los pulsos de luz. Mediante el uso de una lente, los pulsos de luz se encauzan hacia el medio óptico en el que viajaran por el cable. La luz (infrarrojo cercano) mas usada es la de 850nm para distancias cortas y 1.300 nm para distancias largas sobre fibra multimodo y monomodo y 1.550 nm se utiliza para distancias más largas.
Piense en el cable de fibra óptica como si fuera un rollo de cartón muy largo ( como si fuera un rollo de papel toalla muy largo) que está recubierto con un espejo en el interior. Si una linterna se coloca en un extremo se puede ver la luz salir en el otro extremo – incluso si se ha doblado en una esquina.
Los Pulsos de luz se mueven fácilmente por la fibra óptica, a causa de un principio conocido como reflexión interna total. “Este principio de reflexión interna total se da cuando el ángulo de incidencia supera un valor crítico, la luz no puede salir y es atrapada, la luz rebota”. Cuando se aplica este principio para la construcción de la hebras de fibra óptica, es posible transmitir información en forma de impulsos de luz. El núcleo debe ser de un material transparente y puro. El núcleo puede ser de plástico (utilizado para distancias muy cortas), pero la mayoría están hechas de vidrio. Las fibras ópticas de vidrio son casi siempre de sílice puro, pero algunos otros materiales, tales como fluorozirconato, fluoroaluminato, y vidrios calcogenuros, se utilizan para aplicaciones de mayor longitud de ondas infrarrojas.
Hay tres tipos de cables de fibra óptica de uso común: monomodo, multimodo y de plástico (POF).
Tanto las de Vidrio transparente o las fibras de plástico permiten que la luz que se introduce por un extremo llegue al otro con una pérdida mínima.
El cable de Fibra óptica funciona como una “guía de luz”, guiando la luz introducida en un extremo del cable hasta el otro extremo. La fuente de luz puede ser un diodo emisor de luz (LED)) o un láser.
La fuente de luz emite un pulso de encendido y apagado, y un receptor sensible a la luz en el otro extremo del cable convierte los pulsos de nuevo en señales digitales de unos y ceros de la señal original.
Incluso la luz láser que viaja a través de un cable de fibra óptica está sujeto a la pérdida de potencia, principalmente a consecuencia la dispersión de la luz, en el propio cable. Cuanto más rápido se mueven los pulsos láser, mayor es el riesgo de dispersión. Reforzadores de la luz, llamada repetidores, pueden requerirse para volver a cargar la señal.
El Cable monomodo: es una fibra de vidrio con un diámetro de 8,3 a 10 micras que tiene un solo modo de transmisión. La Fibra monomodo tiene un diámetro relativamente estrecho, a través del cual un solo modo se propagará típicamente es de 1310 o 1550 nm. Permite tener un mayor ancho de banda que la fibra multimodo, pero requiere de una fuente de luz con un ancho espectral estrecha. Son Sinónimos fibra óptica monomodo, fibra de modo simple, de un solo modo de guía de ondas, la fibra uni-modo.
Las fibras monomodos se han convertido en las standard y se utilizan en muchas aplicaciones donde los datos se envían en multi-frecuencia (WDM Wave-Division Multiplexing-) por lo que sólo se necesita una solo fibra para llevar múltiples señales.
La fibra monomodo da una mayor velocidad de transmisión y soporta distancias hasta 50 veces más que una multimodo, pero también es menos económica. La fibra monomodo tiene un núcleo mucho más pequeño que multimodo. Su núcleo pequeño permite transmitir una única onda de luz, prácticamente eliminar cualquier distorsión que pueda resultar de la superposición de impulsos de luz, proporcionando una menor atenuación de la señal y brinda las más altas velocidades de transmisión que otro cualquier tipo de cable de fibra.
El Cable de fibra Multimodo tiene un diámetro un poco más grande, con unos diámetros standares en el rango de 50 a 100 micrones. La mayoría de las aplicaciones en las que se utiliza fibra multi-modo, se utilizan 2 fibras (el WDM no se utiliza normalmente en fibra multimodo).
La fibra multimodo da gran ancho de banda a velocidades altas para distancias medias. Las ondas de luz se dispersan en numerosos caminos, o modos, a medida que viajan a través del núcleo del cable normalmente se usan pulsos de 850 o 1300 nm. Los Diámetros típicos del núcleo de fibra multimodo son 50, 62,5, y 100 micrómetros. Para tramos largos los múltiples haz de luz pueden causar distorsión de la señal en el extremo receptor, resultando una transmisión de datos poco claros e incompletos por lo que hoy en dia solo se usan para tramos largos las fibras monomodos.
5 preguntas frecuentes relacionadas con el cable de fibra óptica:
- ¿Qué es un cable de fibra óptica? Un cable de fibra óptica es un medio de transmisión de señales de comunicación que utiliza impulsos de luz en lugar de pulsos eléctricos como los cables de cobre. Se usa en tramos de largas distancias y es la plataforma de la red dorsal de muchos sistemas de telecomunicaciones.
- ¿Cómo funciona un sistema de fibra óptica? En un extremo del sistema se tiene un transmisor que acepta la información y la traduce en pulsos de luz codificados mediante el uso de una lente. Los pulsos de luz se encauzan hacia el medio óptico en el que viajarán por el cable. Los pulsos de luz se mueven fácilmente por la fibra óptica debido a un principio conocido como reflexión interna total. En el otro extremo del cable, un receptor sensible a la luz convierte los pulsos de luz nuevamente en señales digitales de unos y ceros de la señal original.
- ¿Cuáles son los tipos de cables de fibra óptica más comunes? Hay tres tipos de cables de fibra óptica de uso común: monomodo, multimodo y de plástico (POF).
- ¿Cómo funciona el cable monomodo? El cable monomodo es una fibra de vidrio con un diámetro de 8,3 a 10 micras que tiene un solo modo de transmisión. La fibra monomodo tiene un diámetro relativamente estrecho, a través del cual un solo rayo de luz viaja directamente al receptor. Esto hace que los cables de fibra óptica monomodo sean ideales para transmitir señales a largas distancias.
- ¿Por qué se necesita un reforzador de luz en un cable de fibra óptica? Incluso la luz láser que viaja a través de un cable de fibra óptica está sujeta a la pérdida de potencia, principalmente debido a la dispersión de la luz en el propio cable. Cuanto más rápido se mueven los pulsos láser, mayor es el riesgo de dispersión. Reforzadores de la luz, llamados repetidores, pueden requerirse para volver a cargar la señal.
Videos sobre cables de fibra óptica
#2013CES: Los cables de fibra óptica de Corning
Más información en http://www.unocero.com Corning, la empresa que es conocida por hacer Gorilla Glass también fabrica cables de fibra óptica y en este video …
SIEMENS – CABLES DE FIBRA OPTICA
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